Compósitos de resíduos de fibra de carbono (tecidos descontínuos) e matriz termoplástica: influência da descontinuidade e tipo da matriz nas propriedades mecânicas

• Processo: 19/26312-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Vigência (Início): 01 de março de 2020
• Vigência (Término): 30 de novembro de 2020
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Aeroespacial
• Pesquisador responsável: Marcos Yutaka Shiino
• Beneficiário: Thais Carolina Gonçalves Cipó
• Instituição Sede: Instituto de Ciência e Tecnologia (ICT). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de São José dos Campos. São José dos Campos , SP, Brasil
• Assunto(s): Reciclagem Termoplásticos Materiais compósitos de fibras Fibra de carbono Extrusão termoplástica Propriedades mecânicas Manufatura
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Compósitos laminados | manufatura | Propriedades mecânicas | Reciclagem | Termoplásticos | compósitos

Resumo

As indústrias do setor de energias renováveis, automobilística e aeroespacial têm buscado cada vez mais combinações de diferentes materiais com propriedades específicas elevadas para aumento da eficiência em seus processos. Os compósitos laminados se enquadram na atual demanda, proporcionando estruturas com baixa massa específica e elevada rigidez, quando comparado aos materiais isotrópicos (e.g. ligas). Entretanto, o descarte dos compósitos na manufatura (tecidos e resinas) e ao final da vida útil possui limitações, o que pode se tornar um problema com a crescente demanda por esses materiais. Parte da solução é a reincorporação desses compósitos em processos produtivos, gerando tanto benefícios ambientais, quanto econômicos. O projeto consiste na reutilização de resíduos de tecidos secos em fibra de carbono (aparas) com matriz termoplástica. Será avaliada a influência dos tamanhos das aparas na resistência a flexão em quatro pontos, a viabilidade do uso de uma matriz mais acessível, o poliéster saturado (PET) e comparar estes resultados utilizando-se um polímero de engenharia, o polifenilsulfona (PPS). Para atingir o objetivo, serão comparadas três configurações de laminação para cada tipo de matriz. Os resultados serão comparados em termos de módulo de flexão, resistência a flexão e deformação máxima com compósitos íntegros. Os laminados serão processados via prensagem com platôs de aquecimento, equipamento adquirido com Processo FAPESP 2017/16160-8. Os ensaios de flexão em quatro pontos serão monitorados por vídeo para análise do processo de falha com o objetivo de dar direcionamentos futuros em outros sistemas de compósitos. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

SHIINO, MARCOS YUTAKA; CIPO, THAIS CAROLINA GONCALVES; DONADON, MAURICIO VICENTE; ESSIPTCHOUK, ALEXEI. Waste size and lay up sequence strategy for reusing/recycling carbon fiber fabric in laminate composite: Mechanical property analysis. JOURNAL OF COMPOSITE MATERIALS, v. 55, n. 28, AUG 2021. (17/16160-8, 19/26312-5)